DESENVOLVIMENTO DE ROBÔS DE RESGATE UTILIZANDO O

DESENVOLVIMENTO DE ROBÔS DE RESGATE UTILIZANDO O KIT BRAIN STEM GP 2.0
FERREIRA, Fábio1, 2, 3; LIMA, Felipe Mesquita 1, 3; LOBO FILHO,Verivaldo Teles 1, 3; RÊGO, Danilo A.
P.2, 3; SANTOS JR., José M. P. dos2, 3.
1
Colégio Cândido Portinari
Rua Adelaide Fernandes da Costa, 487– Costa Azul
CEP.: 41760-040 – Salvador – Bahia - Brazil
2Colégio Anchieta
Praça Padre Anchieta, 126 – Pituba
CEP.: 41.810-830 – Salvador – Bahia - Brazil
3CIC Robotics – Clube de Investigação Científica
Salvador – Bahia – Brazil
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
Abstract-In this document we will present the objective of the project of the rescue of the team CIC Robotics(AC/DC robot) and
the methodology applied in its development. The project if deals with an independent robot that to move itself for the cômodos to
locate possible victims in accordance with the rules of the Rescue category of the RoboCup International Junior.
Key-words-Brain Stem, Soccer Robot, RoboCup.
Resumo-Neste documento é apresentado o objetivo do projeto do resgate da equipe CIC Robotics (robô AC/DC) e a metodologia
aplicada em seu desenvolvimento. O projeto se trata de um robô autônomo que locomover-se pelos cômodos para localizar possíveis
vítimas de acordo com as regras da categoria Rescue da RoboCup Junior Internacional.
Palavras-chave-Brain Stem, Robôs de Futebol, RoboCup.
cognitivo e destaca a relevância da cidadania em ações que
1. INTRODUÇÃO
visem o bem estar social.
Após a Competição Brasileira de Robótica 2008,
tendo desenvolvido o projeto de resgate sobre a
2. ESTRUTURA
plataforma LEGO, repensar a evolução foi uma
conseqüência natural para uma equipe formada por
estudantes do ensino médio e passava a ingressar o
ensino superior.
O
CIC
Robotics
(Clube
de
Investigação
Cientifica), fundado pelo mesmo professor Fábio
Ferreira em 2004, tendo como membro estudantes do
ensino fundamental, médio e superior, numa parceria
com o Colégio Anchieta e o Colégio Cândido
2.1. Brain Stem GP 2.0
Micro controlador da Acroname, desenvolvido para
processar pequenas tarefas lógicas. Com capacidade de 5 I/
O portas digitais, 5 I/O portas analógicas e 4 saídas para
motores. Esse micro controlador suporta tensões entre 3.2V
a 28V e ainda possui capacidade para conexões IIC Bus com
outros circuitos periféricos (fig. 1).
Portinari, de Salvador-BA. O CIC Robotics visa a
formação de investigadores científicos, aproximando
os alunos do ensino superior através da inclusão
tecnológica, por meio da robótica.
O projeto do robô de resgate é uma pesquisa
aplicada, utilizando o micro controlador Brain Stem.
Este desafio de resgate promove o desenvolvimento
Figura 1: Micro controlador Brain Stem GP 2.0
2.2. Wheel Commander
Da Nubotics, a Wheel Commander é um circuito
periférico conectado à Brain Stem através do IIC Bus,
que tem a função de supervisionar o funcionamento
específico das rodas, por meio dos encoders (fig. 2 e
3).
Figura 5: Potenciômetro
3. SENSORES
3.1. Sensor de Luz
Figura 2: Nubotics Wheel Commander
Single Line Detector, da Lynxmotion, possui um
reostato que permite a regulagem mecânica da sensibilidade
do sensor evitando possíveis problemas causados pela luz
ambiente (fig. 6).
Figura 3: IIC Bus
Utiliza-se esse sensor para seguir a linha que serve de
referencia para o robô nos cômodos que a possui.
2.3. Locomoção
Para o locomoção do robô é utilizado 2 motores
servos, GWS Standart Servor, esse modelo não é
indicado para o resgate, pois existem travas mecânicas
que só permitem a rotação de 60°. Para giros
contínuos é necessário abrirmos o servo e cortar as
travas presentes nas engrenagens internas e no
Figura 6: Single Line Detector
potenciômetro (fig. 4).
Outro sensor de luz inserido para detectar as vítimas é o
Light Sensor, da Lego MindStorm. Graças ao seu caráter
analógico é possível trabalhar com esse sensor para detectar
vítimas com mais facilidade do que utilizando o
Lynxmotion.
3.2. Sensor de toque
Utilizando duas pequenas placas de metal, para o contato
Figura 4: GWS Standart Servor
e fechamento da corrente, um resistor, para evitar um curto
Para o funcionalmente desejado é preciso ajustar o
circuito na Brain Stem e uma pequena mola, para o
potenciômetro (fig. 5), que é muito sensível. Assim,
afastamento das placas que não forem pressionadas,
para facilitar o manuseio o potenciômetro de cada
confecciona-se um sensor de toque utilizado para detectar
motor foi deslocado para a parte superior do robô.
obstáculos (fig. 7).
“debugar” e supervisionar o funcionamento do micro
controlador BrainStem GP 2.0. O texto pode ser escrito em
qualquer programa de texto como: bloco de notas, Microsoft
Office Word, Dev C++ etc.
A linguagem utilizada é The Tiny Embedded Aplication
(TEA) que é um subconjunto da linguagem de programação
C. As bibliotecas TEA podem ser baixadas facilmente no
Figura 7: Sensor de toque artesanal
site ta Acroname, onde também se encontra vários exemplos
de fácil compreensão e muitas informações.
3.3. Sensor de Inclinação
Na categoria de resgate existe uma rampa que liga os
cômodos inferiores ao cômodo superior. Para facilitar
a localização do robô quanto a essa elevação foi
desenvolvido um sensor de inclinação que consiste
em: um sensor de toque na extremidade de um tubo,
que por sua vez contem uma pequena esfera que se
movimenta livremente pelo tudo, como mostra a
figura 8.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O robô AC/DC foi desenvolvido na pretensão de
promover uma evolução, saindo da plataforma LEGO,
baseada em kits educacionais. O robô foi projetado para
simular um resgate, mas precisamente o trabalho de
localização de vítimas e navegação em ambientes hostis, já
que sua arena é inspirada em um prédio em ruínas após um
acidente de terremoto ou incêndio.
REFERÊNCIAS
ACRONAME. Disponível em:
<http://acroname.com/robotics/parts/S25-GP2-BRD.html>.
Acesso em: 25 ago. 2009.
ACRONAME. Disponível em:
Figura 8: Ilustração do sensor de inclinação
Assim que o robô chega a uma dada inclinação, a
esfera colide com o sensor de toque que é acionado.
Desta forma o robô compreende que esta localizado
em uma rampa e toma a respectiva decisão. O angulo
alfa deve ser tal que com a aceleração do robô não seja
possível o contato da esfera com o sensor de toque.
4. PROGRAMAÇÃO
Para a programação do robô de resgate é utilizado
o console BrainStem da Acroname para compilar,
<http://acroname.com/robotics/parts/R276-S03NSERVO.html>. Acesso em: 25 ago. 2009.
ACRONAME. Disponível em:
<http://www.acroname.com/robotics/parts/R185-SINGLELINE-IR.html>. Acesso em: 25 ago. 2009.